斜坡补偿电路及相关控制电路和方法与流程

本发明涉及电子电路，更具体地，涉及开关变换器中斜坡补偿电路以及相关控制电路和方法。

背景技术：

1、随着消费类电子产品市场的迅速发展，开关变换器也得到了广泛的应用，同时对输出电压范围和负载瞬变特性的要求越来越高，需要在不同输出电压下都能实现快速的动态负载变化响应，从而维持输出电压的稳定。

2、例如，在cot控制电路中，通过将外部的电压反馈信号和参考电压直接输入比较器做比较来控制功率开关的导通和关断，这样，在负载跳变时能够迅速改变功率开关占空比，从而实现快速的负载瞬变响应。但是由于外部电压反馈信号具有一定的延迟性，在负反馈系统中对环路稳定造成很大的影响。为了保证环路的稳定，cot控制电路中还需要在内部加入一个虚拟的电流纹波来对外部电压反馈信号进行补偿，以避免系统产生振荡。但是电压反馈信号的纹波会随着输出电压的变化而变化，而补偿电流纹波由内部补偿电路决定，很难改变。这样就造成在不同输出电压下，电路的瞬态响应会有极大的变化，没法同时实现最优的动态响应功能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提出了一种用于开关变换器的斜坡补偿电路以及相关控制电路和方法。该公开提出的补偿电路可解决上述提及的问题。该斜坡补偿电路产生的斜坡信号可根据输出电压的变化而变化，即使在不同的输出电压下，也能保证斜坡信号与反馈电压的纹波信号的比值恒定，以实现最优的动态响应功能。

2、根据本发明的一方面提出了一种用于开关变换器的斜坡补偿电路，所述开关变换器具有上管和下管，所述斜坡补偿电路包括：第一滤波电路，具有输入端和输出端，第一滤波电路的输入端耦接至上管和下管的公共节点，第一滤波电路对所述公共节点的电压进行滤波以在第一滤波电路的输出端产生第一滤波信号；第二滤波电路，具有输入端和输出端，第二滤波电路的输入端接收第一滤波信号，第二滤波电路对第一滤波信号进行滤波以在第二滤波电路的输出端产生第二滤波信号；第三滤波电路，具有输入端和输出端，第三滤波电路的输入端接收第二滤波信号，第三滤波电路对第二滤波信号进行滤波以在三滤波电路的输出端产生第三滤波信号；以及差值放大电路，接收第一滤波信号、第二滤波信号和第三滤波信号，将第一滤波信号和第二滤波信号做差，并将第一滤波信号和第二滤波信号的差值放大k倍以产生斜坡信号，其中，k的值由第三滤波信号的值决定。

3、根据本发明的另一方面提出了一种用于开关变换器的控制电路，其中，开关变换器包括上管和下管，通过控制上管和下管的导通与关断将输入电压转换为输出电压，控制电路包括：如上所述的斜坡补偿电路，用于产生斜坡信号；比较电路，第一输入端、第二输入端和输出端，比较电路的第一输入端接收电压反馈信号和斜坡信号的和，比较电路的第二输入端接收参考电压信号，比较电路将电压反馈信号和斜坡信号的和与参考电压信号比较生成比较信号，其中，电压反馈信号代表所述输出电压；以及逻辑电路，接收比较信号，并根据比较信号产生控制信号以控制开关变换器的上管和下管

4、根据本发明的又一方面提供一种用于开关变换器的斜坡信号产生方法，所述开关变换器具有上管和下管，所述斜坡信号产生方法包括：将上管和下管公共节点上的电压进行滤波产生第一滤波信号；将第一滤波信号进行滤波产生第二滤波信号；将第二滤波信号进行滤波产生第三滤波信号；以及将第一滤波信号和第二滤波信号的差值放大k倍以产生斜坡信号，其中，k值由第三滤波信号的值决定。

技术特征：

1.一种用于开关变换器的斜坡补偿电路，所述开关变换器具有上管和下管，其特征在于，所述斜坡补偿电路包括：

2.如权利要求1所述的斜坡补偿电路，其特征在于，k的取值与第三滤波信号的值成反比。

3.如权利要求1所述的斜坡补偿电路，其特征在于，所述第一滤波电路包括：

4.如权利要求3所述的斜坡补偿电路，其特征在于，所述第二滤波电路包括：

5.如权利要求4所述的斜坡补偿电路，其特征在于，所述第三滤波电路包括：

6.如权利要求1所述的斜坡补偿电路，其特征在于，所述差值放大电路包括：

7.如权利要求1所述的斜坡补偿电路，其特征在于，所述差值放大电路包括：

8.如权利要求7所述的斜坡补偿电路，其特征在于，所述误差放大器包括：

9.一种用于开关变换器的控制电路，所述开关变换器包括上管和下管，所述控制电路通过控制上管和下管的导通与关断将输入电压转换为输出电压，其特征在于，所述控制电路包括：

10.一种用于开关变换器的斜坡信号产生方法，所述开关变换器具有上管和下管，其特征在于，所述斜坡信号产生方法包括：

技术总结
本公开提供了一种斜坡补偿电路及控制电路和方法。该斜坡补偿电路具有第一滤波电路、第二滤波电路、第三滤波电路和差值放大电路。第一滤波电路对开关变换器上管和下管的公共节点上的电压进行滤波产生第一滤波信号。第二滤波电路对第一滤波信号进行滤波以产生第二滤波信号。第三滤波电路对第二滤波信号进行滤波以产生第三滤波信号。差值放大电路将第一滤波信号和第二滤波信号做差，并将差值放大k倍以产生斜坡信号，其中，k的值由第三滤波信号的值决定。该谐波补偿电路产生的斜坡信号可跟随输出电压的变化而变化，使得斜坡信号与反馈电压的纹波信号的比值恒定，能保证系统在不同输出电压下都能实现最优的动态响应。

技术研发人员：汤川洋
受保护的技术使用者：晶艺半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13